锂电池化成管理系统的设计与实现
锂电池具备容量大、低温适应性强、无记忆性的优点,成为新能源汽车行业研究的热点。化成是锂电池生产过程中的必要工序,即通过多次充放电,激活电池内部活性物质,使电池性能最优化。锂电池化成过程中,对通道的独立性、控制的精确性和运行的安全性等有较高的要求,目前国内化成管理系统普遍存在智能化程度低、可操作性差以及电池性能评估可靠性不高等问题,而国外设备价格昂贵。针对这些问题,本文设计了一种用于大规模电池生产的散式电池化成监测管理系统,并对电池性能的评估方法进行研究。本文主要工作和研究成果如下:<br>  首先,确定系统整体设计方案。在...
锂电池具备容量大、低温适应性强、无记忆性的优点,成为新能源汽车行业研究的热点。化成是锂电池生产过程中的必要工序,即通过多次充放电,激活电池内部活性物质,使电池性能最优化。锂电池化成过程中,对通道的独立性、控制的精确性和运行的安全性等有较高的要求,目前国内化成管理系统普遍存在智能化程度低、可操作性差以及电池性能评估可靠性不高等问题,而国外设备价格昂贵。针对这些问题,本文设计了一种用于大规模电池生产的散式电池化成监测管理系统,并对电池性能的评估方法进行研究。本文主要工作和研究成果如下:
  首先,确定系统整体设计方案。在研究电池化成控制方法的基础上,通过对PLC控制器、BMS、充电机、上位机软件的需求分析,设计了一种基于以太网通信的集散式锂电池化成管理系统。
  其次,利用Visual Basic上位机编程工具结合SQL Server数据库,对上位机管理软件进行规划和设计。采用Winsock网络编程控件实现了PC机与PLC、PC机与BMS以及PLC与充电机之间的通信。使用SQL Server创建系统数据库,完成大量化成数据的集中存储和统一管理,系统数据库包含化成模式、工步控制、化成状态、故障处理、化成基本信息。根据上位机操作界面的实际需求,设计了一款操作简单、人机交互性强、运行稳定的上位机界面,通过上位机界面能便捷的配置化成参数并随时查询当前化成数据和历史化成记录。为了保证化成设备可靠运行,本设计为系统添加了故障检测和处理功能。针对目前电池性能评估方法存在的效率低、成本较高、准确性差等问题,引入了熵值确定电池组的参数权值,并结合层次聚类分析方法对电池进行分选,提出了先分选后筛选的方法,提高了电池评估的效率并增强了评估结果的可靠性。
  最后,联机测试并对结果进行分析。本文设计的锂电池化成管理系统能够有效控制化成设备的运行,并实时记录化成数据,具有操作简单、可靠性高等优点,满足系统各项设计功能和指标的要求,在电池化成监测管理领域应用前景十分广阔。
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作者: 逯全燕
学科专业: 农业电气化与自动化
授予学位: 硕士
学位授予单位: 江苏大学
导师姓名: 周新云
学位年度: 2015
语 种: chi
分类号: TM912
在线出版日期: 2015年10月12日